En nyutarbetad procedur för att avisa Euclids optik har presterat betydligt bättre än hoppats. Ljus som kom in till det synliga "VIS"-instrumentet från avlägsna stjärnor minskade gradvis på grund av att små mängder vattenis byggdes upp på dess optik. Uppdragsteam tillbringade månader med att utforma en procedur för att värma upp individuella speglar i instrumentets komplexa optiska system, utan att störa det finjusterade uppdragets kalibrering eller potentiellt orsaka ytterligare kontaminering. Efter att den allra första spegeln värmts upp med bara 34° återställdes Euklides syn.
Euclid är på ett uppdrag för att avslöja hemligheterna bakom mörk materia och mörk energi, som tros utgöra 95% av universum men inte kan observeras direkt. Men några nanometer is – bredden på en stor molekyl – har ackumulerats på uppdragets optik varje månad, vilket orsakat en droppe i ljuset som kommer in från avlägsna galaxer.
ESA-team över hela Europa, vid byråns tekniska hjärta ESTEC i Nederländerna, ESOC mission control i Tyskland och ESAC science operations center i Spanien, arbetade nära Euclid Consortium och industriella partner Thales Alenia Space och Airbus Space för att undersöka, forska och komma upp med en potentiell lösning.
"Det var en enorm laginsats under de senaste månaderna att planera, utföra och analysera uppvärmningen av utvalda speglar ombord på Euclid, vilket resulterade i det fantastiska resultat vi ser nu", förklarar Ralf Kohley, Euclids instrumentforskare och ansvarig för anomaligranskningsnämnden .
"Speglarna och mängden ljus som kommer in genom VIS kommer att fortsätta att övervakas, och resultaten från detta första test kommer att fortsätta att analyseras när vi gör det här experimentet till en central del av att flyga och driva Euclid."
En efter en, sedan grupp för grupp, planerade de att värma upp speglar i Euklides optik och testa effekten på ljuset som kommer in. De hade anledning att tro, men kunde inte veta säkert, att den första spegeln de skulle värma var orsakar de flesta problemen.
Detektiv i mörkt universum ser mer av ljuset
"Det var midnatt vid ESOCs uppdragskontroll när vi avisning av de två första speglarna i proceduren. Vi var mycket noggranna med våra tider och såg till att vi hade konstant kontakt mellan rymdfarkosten och vår markstation i Malargüe, Argentina, så att vi kunde vara redo att reagera i realtid om det skulle finnas några anomalier", förklarar Micha Schmidt, Operations Manager för Euclid Spacecraft.
"Tack och lov gick allt som planerat. När vi såg den första analysen från vetenskapsexperterna visste vi att de skulle vara mycket nöjda – resultatet blev betydligt bättre än väntat."
Mischa Schirmer, kalibreringsforskare för Euclid Consortium och en av huvuddesignerna av avisningsplanen, förklarar resultaten.
"Vår primära misstänkte, den kallaste spegeln bakom huvudteleskopoptiken, värmdes upp från –147°C till –113°C. Den behövde inte bli varm, för i ett vakuum är denna temperatur tillräcklig för att snabbt avdunsta all is Och det fungerade nästan omedelbart, vi fick 15 % mer ljus från universum. Jag var säker på att vi skulle se en avsevärd förbättring, men inte på ett så spektakulärt sätt
Med Euklids vision klar i det allra första steget av proceduren kunde forskare och ingenjörer säga exakt var isen hade bildats och var den troligen kommer att bildas igen. "Euklids "öga" har rensats, vilket gör att det tydligt kan se svagt ljus från avlägsna galaxer, och fler av dem än vad som annars skulle vara möjligt utan denna operation", förklarar Reiko Nakajima, VIS-instrumentforskare.
"Vi förväntar oss att isen kommer att grumla VIS-instrumentets vision igen i framtiden. Men det kommer att vara enkelt att upprepa denna selektiva dekontamineringsprocedur var sjätte till 12:e månad och med mycket liten kostnad för vetenskapliga observationer eller resten av uppdraget."
Efter månader av forskning från forskare och ingenjörer över hela Europa, sena nätter vid ESA:s ESOC-uppdragskontroll och 100 minuter av riktad värme, har Euclids vision skyddats. Dessa studier, och otroliga resultat, kommer också att hjälpa framtida satelliter att möta samma vanliga isiga problem.
Tillhandahålls av Europeiska rymdorganisationen
